Streptomycetes

Streptomycetes
vědecká klasifikace
Doména:bakterieTyp:AktinobakterieTřída:AktinobakterieObjednat:Streptomycetales Cavalier-Smith 2002Rodina:StreptomycetaceaeRod:Streptomycetes
Mezinárodní vědecký název
Streptomyces Waksman a Henrici 1943 [1]
typ zobrazení
Streptomyces albus (Rossi Doria 1891) Waksman a Henrici 1943
Druhy

četné, včetně:

  • Streptomyces ambofaciens
  • Streptomyces achromogenes
  • Streptomyces avermitilis
  • Streptomyces coelicolor
  • Streptomyces clavuligerus
  • Streptomyces felleus
  • Streptomyces ferralitis
  • Streptomyces filamentosus
  • Streptomyces griseus
  • Streptomyces hygroscopicus
  • Streptomyces lividans
  • Streptomyces noursei
  • Streptomyces svrab
  • Streptomyces somaliensis
  • Streptomyces thermoviolaceus
  • Streptomyces violaceoruber

Streptomycetes ( lat.  Streptomyces ) je rod aktinobakterií z čeledi Streptomycetaceae řádu Streptomycetales [1] , je největším rodem čeledi (668 druhů [1] ). Hlavními stanovišti jsou půda a vrstvy mořské vody. Známí jako výrobci mnoha antibiotik [2] . Streptomyces scabies je fytopatogen  způsobující strupovitost brambor [3] ; Streptomyces bikiniensis je schopen způsobit lidskou bakteriémii [4] ; o jiných druzích je známo, že způsobují onemocnění u lidí. Díky uvolňování těkavé sloučeniny - geosminu , mají charakteristický "zemitý" zápach. Popsali v roce 1943 Henrici a Zelman Waksmanovi , americký mikrobiolog a biochemik , nositel Nobelovy ceny za fyziologii a medicínu (1952) za „objev streptomycinu , prvního antibiotika účinného při léčbě tuberkulózy “.

Genom

Genomy zástupců rodu Streptomyces jsou reprezentovány lineárními a kruhovými dvouvláknovými molekulami DNA . Chromozom Streptomyces coelicolor A3(2) je lineární molekula DNA o velikosti 8667507 bp, obsahující 7825 genů kódujících protein , procento párů G+C je 72,1 % [5] . Genom Streptomyces avermitilis je také reprezentován lineární dvouvláknovou molekulou DNA o velikosti 9025608 bp, obsahující 7581 genů kódujících protein, procento % G+C párů je 70,7 % [6] . Lineární chromozom Streptomyces scabies má velikost 10148695 bp, procento % párů G+C je 71,45 % [7] . Genom Streptomyces griseus kmene IFO 13350 má velikost 8545929 bp, obsahuje 7138 predikovaných otevřených čtecích rámců , procento % G+C párů je 72,2 % [8] . Dalším neobvyklým znakem genomů zástupců rodu Streptomyces , je kromě přítomnosti velkých lineárních chromozomů přítomnost lineárních dlouhých palindromických plazmidů [9] , např. Streptomyces coelicolor A3(2) má dva plazmidy SCP1 a SCP2 , což jsou lineární dvouvláknové molekuly DNA o velikosti 356023 a 31317 bp. a obsahující 449 a 40 genů [10] .

Využití v biotechnologiích

Rod Streptomyces je největším rodem syntetizujícím antibiotika a používá se od roku 1940-1950 v průmyslové výrobě antibiotik [11] . Nyní jsou zástupci rodu Streptomyces aktivně využíváni v genetickém inženýrství jako hostitelé pro klonování a expresi cizorodé DNA [12] , protože v buňkách Streptomyces dochází ke správnému balení a glykosylaci proteinu, protein je pak vylučován do prostředí [13] , na rozdíl od k široce používaným cílům Escherichia coli [14] [15] .

Výzkumníci používající Streptomyces syntetizovali molekulu POP-FAME, kterou lze použít k výrobě leteckého paliva [16] .

Antibiotika

Zástupci rodu Streptomyces produkují velké množství antibiotik, která jsou aktivní proti mikroskopickým houbám, bakteriím a nádorovým buňkám.

Antibiotika aktivní proti mikroskopickým houbám

Některá antibakteriální antibiotika

Některá protirakovinná antibiotika

Některé další látky syntetizované zástupci rodu Streptomyces

Viz také

Poznámky

  1. ↑ 1 2 3 Rod Streptomyces  : [ ang. ]  // LPSN . – Leibnizův institut DSMZ .  (Přístup: 17. října 2020) .
  2. ↑ Streptomyces in Nature and Medicine: The Antibiotic Makers – Worthen 63(2): 273 – Journal of the History of Medicine and Allied Sciences
  3. ↑ Informační list – Streptomyces scabies . Datum přístupu: 22. srpna 2008. Archivováno z originálu 24. října 2007.
  4. ↑ CDC - Bakterémie Streptomyces bikiniensis . Získáno 4. října 2017. Archivováno z originálu dne 5. listopadu 2009.
  5. ↑ Projekt genomu S. coelicolor . Získáno 22. srpna 2008. Archivováno z originálu 7. ledna 2011.
  6. ↑ Projekt genomu Streptomyces avermitilis_AverGenome (odkaz) . Získáno 22. srpna 2008. Archivováno z originálu dne 30. dubna 2011. 
  7. ↑ Streptomyces scabies . Získáno 22. srpna 2008. Archivováno z originálu dne 29. června 2008.
  8. ↑ Genomová sekvence mikroorganismu produkujícího streptomycin Streptomyces griseus IFO 13350 - Ohnishi et al. 190 (11): 4050 - The Journal of Bacteriology . Získáno 22. srpna 2008. Archivováno z originálu dne 26. července 2008.
  9. ↑ Dlouhé palindromy vytvořené ve Streptomyces nerekombinačním intra-vláknovým žíháním - Geny a vývoj
  10. ↑ Informace o molekule DNA  (odkaz dolů)
  11. ↑ Watve MG, Tickoo R., Jog MM, Bhole BD Kolik antibiotik produkuje rod Streptomyces? (anglicky)  // Arch. microbiol. : deník. - 2001. - Listopad ( roč. 176 , č. 5 ). - S. 386-390 . - doi : 10.1007/s002030100345 . — PMID 11702082 .
  12. ↑ Praktická genetika Streptomyces (nedostupný odkaz) . Získáno 22. srpna 2008. Archivováno z originálu 1. prosince 2008. 
  13. ↑ ScienceDirect - Trendy v biotechnologii: Heterologní biofarmaceutická proteinová exprese u Streptomyces  (nepřístupný odkaz)
  14. ↑ ScienceDirect - Aktuální názor v biotechnologii: Streptomyces: hostitel pro expresi heterologních genů  (downlink)
  15. ↑ SpringerLink – článek v časopise  (odkaz není k dispozici)
  16. ↑ Pablo Cruz-Morales, Kevin Yin, Alexander Landera, John R. Cort, Robert P. Young, Jennifer E. Kyle, Robert Bertrand, Anthony T. Iavarone, Suneil Acharya, Aidan Cowan, Yan Chen, Jennifer W. Gin, Corinne D. Scown, Christopher J. Petzold, Carolina Araujo-Barcelos, Eric Sundstrom, Anthe George, Yuzhong Liu, Sarah Klass, Alberto A. Nava, Jay D. Keasling. Biosyntéza polycyklopropanovaných vysokoenergetických biopaliv  (anglicky)  // Joule. - 2022. - doi : 10.1016/j.joule.2022.05.011 .
  17. ↑ H.T. Dulmage. Produkce neomycinu Streptomyces fradiae v syntetických médiích  // Aplikovaná mikrobiologie. - březen 1953. - svazek 1 , no. 2 . - S. 103-106 . — ISSN 0003-6919 . Archivováno z originálu 25. května 2018.
  18. ↑ J. Distler, A. Ebert, K. Mansouri, K. Pissowotzki, M. Stockmann. Genový cluster pro biosyntézu streptomycinu u Streptomyces griseus: nukleotidová sekvence tří genů a analýza transkripční aktivity  // Nucleic Acids Research. — 12. 10. 1987. - T. 15 , č.p. 19 . - S. 8041-8056 . — ISSN 0305-1048 . Archivováno z originálu 25. května 2018.
  19. ↑ Tetracykliny v biologii, chemii a medicíně . - Basilej: Birkhauser Verlag, 2001. - x, 336 stran s. — ISBN 9783764362829 .
  20. ↑ U. Peschke, H. Schmidt, HZ Zhang, W. Piepersberg. Molekulární charakterizace klastru genů produkujících linkomycin Streptomyces lincolnensis 78-11  // Molekulární mikrobiologie. - Červen 1995. - T. 16 , no. 6 . - S. 1137-1156 . — ISSN 0950-382X . Archivováno z originálu 25. května 2018.
  21. ↑ Tom SS Chen, Ching-Jer Chang, Heinz G. Floss. Biosyntéza boromycinu  // The Journal of Organic Chemistry. - 1981-06-01. - T. 46 , č.p. 13 . - S. 2661-2665 . — ISSN 0022-3263 . - doi : 10.1021/jo00326a010 .

Odkazy